Žena se dívá skrz brýle zabudované do velké černé helmy. Z různých koutů místnosti vyzařovaly lesní zvuky: pták zde cvrlikal, šeptal vánek. Pohybuje se pomalu po místnosti. Na zdi se promítá plochý digitální les, takže pozorovatelé mohou získat hrubou představu o jejím okolí, ale podle jejího názoru již tento undergrad neprochází malou, stísněnou místností v univerzitní laboratoři. Díky této černé helmě prochází lesem.
Za minutu podala pákový ovladač, který vypadá a vibruje jako motorová pila, a požádala o snížení stromu. Když dokončí úkol, cítí stejný druh odporu, jaký by mohla cítit, kdyby rozřezávala skutečný strom. Když opustí tento les a znovu vstoupí do „skutečného“ světa, její spotřeba papíru klesne o 20 procent a ukáže měřitelnou preferenci recyklovaných papírových výrobků. Tyto účinky budou pokračovat i v příštích několika týdnech a vědci předpokládají, že to bude docela trvalý posun. Ve srovnání, studenti, kteří sledují video o odlesňování nebo čtou článek na toto téma, projeví během tohoto dne zvýšené povědomí o papírovém odpadu - do konce týdne se však vrátí ke svému základnímu chování.
Studie ořezávání stromů je jednou z mnoha, kterou Stanfordská univerzita v posledních několika letech provedla ve své laboratoři Virtual Human Interaction Lab, aby se pokusila zjistit, do jaké míry může simulovaná zkušenost ovlivnit chování. A je to součást rostoucího výzkumu, který naznačuje, že virtuální zážitky mohou nabídnout silný katalyzátor pro jinak apatické skupiny, aby se začaly starat o problémy a podnikly kroky, včetně změny klimatu. To je důležité, protože zatímco se ukázalo, že čas strávený v přírodě je docela prospěšný pro lidské zdraví, ať už lidé splácí laskavost, má tendenci spoléhat se na typ přírodních zážitků, které mají v mládí. Ve studii z roku 2009 zveřejněné v časopise PLoS ONE vědci z University of Pretoria v Jihoafrické republice zjistili, že zatímco lidé, kteří trávili čas turistikou a batohem, byli ochotni podporovat úsilí o ochranu o deset let nebo později, ti, kteří navštívili národní parky nebo trávili čas rybolovem, protože děti byly ve skutečnosti méně nakloněny dělat cokoli, aby podporovaly životní prostředí. Předchozí studie (2006) o vztahu mezi přírodními zkušenostmi a environmentalismem zjistila, že zatímco ti, kteří strávili svou mládež v „divoké“ přírodě, která je definována jako pěší turistika nebo hraní v lese, byli s větší pravděpodobností ekologové jako dospělí, ti, kteří měli byly vystaveny „domestikované“ přírodě - definované jako návštěvy parků, sběr květin, výsadba semen nebo sklon k zahradám - nebyly. Vzhledem k nepravděpodobnosti, že by každé dítě mělo „divokou“ přírodní zkušenost, vědci hledají jiné způsoby, jak kultivovat chování šetrné k životnímu prostředí.
Snímek obrazovky prostředí virtuální reality použitého ve studii řezání stromů na Stanfordské univerzitě. (Obrázek: Virtual Human Interaction Lab / Stanford University) Nejnovější práce s virtuální realitou vychází z přibližně půlstoletí behaviorálních studií, které naznačují, že lidská ochota změnit chování je přímo korelována s naším pocitem kontroly.
Změna klimatu, stejně jako mnoho rozsáhlých otázek životního prostředí, je problémem, u kterého málokdo má pocit, že má přímý dopad - k lepšímu nebo horšímu. Jak vědci Sun Joo (Grace) Ahn a Jeremy Bailenson psali v nadcházejícím článku v časopise Computers and Human Behavior, jednotlivé kroky podniknuté v mikro-měřítku, jako například neprovedení recyklace papíru nebo podpora určitých politik, mohou časem přispět k negativnímu prostředí důsledky, jako je odlesňování, které zase ovlivňuje klimatické trendy po mnoho let. Ale dlouhé časové rámce a velké měřítko vytvářejí nebezpečné odpojení. Zatímco 97 procent recenzovaných vědeckých výzkumů poukazuje na lidské činnosti jako na primární přispěvatele ke změně klimatu, pouze polovina Američanů vidí odkaz.
Zastánci virtuální reality se domnívají, že by to mohlo pomoci řídit dopady změny klimatu a přimět lidi, aby se cítili oprávněni s tím něco udělat. „Když jednotlivci cítí, že jejich chování přímo ovlivňuje životní prostředí, je více pravděpodobné, že se budou starat o životní prostředí a aktivně se o něj starají, “ napsal Ahn a Bailenson.
Bailenson, kognitivní psycholog a zakládající ředitel společnosti Stanford Virtual Human Interaction Lab, vidí zvláštní hodnotu ve virtuální realitě související se změnou klimatu, protože umožňuje kombinaci skutečné zkušenosti s neomezenými možnostmi: Mozek považuje virtuální zkušenost za skutečnou, ale zároveň ví, že v simulaci je možné cokoli.
"Jeden může viscerálně zažít nesourodé budoucnosti a získat z první ruky zkušenosti s důsledky lidského chování, " řekl Bailenson.
Učitel Tech
Vědci pracující na virtuální i rozšířené realitě - v níž mobilní aplikace na chytrých telefonech nebo tabletech překrývají informace o realitě - stále více experimentují s těmito technologiemi jako vzdělávacími nástroji. Mnoho univerzit, včetně Stanfordu, Harvardu a MIT, pilotuje používání těchto rozšířených a virtuálních realit na středních a středních školách. A muzea, které se těší větší flexibilitě a fungují mimo rámec požadavků na studijní plány a skóre testů, tuto myšlenku upřímně přijaly. Vědecká muzea a zoologické zahrady na obou pobřežích využívají technologii ve výstavách a zavádějí aplikace rozšířené reality, které mohou návštěvníci používat ve svých telefonech nebo na mobilních zařízeních vydávajících muzea, aby se dozvěděli více o tom, co vidí.
„Porozumění komplikovaným problémům, jako je změna klimatu, vyžaduje posun v perspektivě, pokud jde o to, jak jste ochotni problém vidět, “ řekla Amy Kamarainen, společná ředitelka Harvardských projektů EcoMOBILE a EcoMUVE. "Snažíme se to udělat ponořením dětí do prostředí, které má prvky podobné systémům skutečného světa, ale jsou trochu zjednodušené, aby se setkaly s dětmi tam, kde jsou." Umístili jsme je do složitých světů, ale dali jsme jim nástroje, aby mohli rozbalit, co se děje. “
EcoMUVE, víceuživatelské, stolní počítačové virtuální prostředí, které obsahuje simulovaný ekosystém rybníka, bylo vyvinuto Harvardskou univerzitou s cílem naučit studenty základní biologické procesy, jako je fotosyntéza a rozklad, jakož i systémy přemýšlet o složitých environmentálních otázkách. Tým Harvard nedávno spustil EcoMOBILE, odpovídající rozšířenou realitu, která umožňuje studentům vzít si s nimi zkušenosti EcoMUVE, sbírat data v terénu a „vidět“, co se děje pod povrchem a co se stalo v ekosystému v minulosti . EcoMUVE byl původně pilotován ve školách v Massachusetts a New Yorku, ale nyní je k dispozici ke stažení v jakékoli škole a používá se napříč Spojenými státy a také v dalších zemích, včetně Indie a Mexika. EcoMOBIL je v současné době pilotován na školách v Massachusetts a New Yorku.
Hrstka vysokých škol v Massachusetts také pilotovala aplikaci rozšířené reality vyvinutou MIT nazvanou Time Lapse 2100, která vyžaduje, aby uživatelé nastavili různé politiky, které by ovlivnily životní prostředí, a poté jim ukáže, co by se stalo, kdyby byly tyto politiky přijaty. Letos na podzim budou školy v oblasti Bay pilotovat testování Stanfordova korálového útesu, hry virtuální reality, ve které se účastníci stanou kusem korálů v útesu zasaženém okyselením oceánů. Všechny tři univerzity také spolupracují s muzei a středisky pro výuku vědy při zavádění své technologie do výukových zkušeností.
„Zpočátku jsem se neprodával na myšlenku rozšířené reality, “ řekla kognitivní vědkyně Tina Grotzer, profesorka na Harvardově postgraduální škole vzdělání a spoluřešitelem projektů EcoMUVE a EcoMobile. Grotzer strávila několik let jako učitelka, než se vydala na Harvard, aby prozkoumala, jak se děti učí, zejména jak se učí vědu. Grotzer uvedl, že to byl potenciál této technologie, který vedl hodiny environmentální vědy v domácnosti, které ji získaly. "S fyzikou můžete udělat experiment a děti mohou okamžitě vidět, o čem to mluvíte. S environmentální vědou jsme se pokusili provést experiment rozkladu, ale nastavili jste experiment a potom o 12 týdnů později se něco stane. děti úplně ztratily zájem. “
Je to proto, že je pro děti obtížné pochopit vše, co nemohou okamžitě vidět, vysvětlil Grotzer. Rozšířená realita umožňuje učitelům rozšířit tuto vizi nebo to, co vědci nazývají rámem pozornosti, a učinit neviditelné hmatatelnější. Například učitelé berou děti do nedalekého rybníka a používají EcoMOBILE, aby jim ukázali, jak město před 60 lety vypouštělo odpadky a téměř zaplnilo to, co je dnes nedotčeným přírodním rybníkem. Aplikace jim ukazuje, jak rostliny kolem rybníka přeměňují sluneční světlo na energii, a odhaluje, co mikroskopický život rybníka dělá pod hladinou vody. Prochází je také sbírkou vzorků vody v reálném světě, což jim pomáhá analyzovat.
„Na těchto exkurzích jsem se označil a viděl jsem, jak je technologie skutečně ponoří více do okolí, než je rozptylovat, “ řekl Grotzer. Studenti používají chytré telefony k pořizování fotografií a poznámek, dokumentujících to, co vidí: jasnost vody v jezírku, počasí, popisy jejich vzorků, různé druhy chyb a ptáků. A mohou se také učit svým vlastním tempem. "Při pravidelné exkurzi, kdyby měl student otázku, musel by opustit ten okamžik, který otázku urychlil a jít se zeptat učitele, " řekl Grotzer. "Učitel by usnadňoval potřeby 30 dětí." Tímto způsobem mohou najít odpověď sami a zůstat ve chvíli, zůstat v kontaktu s tím, na co se dívají. “
Ve Stanfordově korálovém útesu studenti ztělesňují vysoký kus fialového korálu u pobřeží Itálie poblíž Ischie. V průběhu 14 minutové lekce jsou prožívány zážitkem, že jsou korálové v těle vody zasažené okyselením oceánů. Nejprve je okolní oceán plný hojnosti mořského života. Vlny kolem útesu jsou simulovány vibracemi podlahy a zvuky oceánu. Laboratorní technik se pravidelně dotýká účastníka synchronizovanými pohyby, aby se shodoval s tím, co vidí jako rybářská síť zasažená útesem. Pak okyselení vstoupí. Mořský život začíná odumřít všude kolem. Útes začíná ztrácet barvu, stejně jako část korálu, kterou účastník ztělesnil.
Bailenson a jeho tým testovali simulaci s vysokoškolskými studenty a ukázali, že to vedlo k tomu, že se studenti více starali o to, co se děje s korálovými útesy. Tým sledoval tyto účastníky v průběhu několika týdnů, porovnával je se skupinou, která prostě sledovala video o tom, jak acidifikace oceánů ovlivňuje korálové útesy, a zjistila, že změna v postoji katalyzovaná zážitkem virtuální reality trvala déle, než jakékoli posuny vyvolané videem.
Smartphony pro všechny
Ať už se školy rozhodnou pro tabletovou aplikaci s rozšířenou realitou, která vede studenty kolem školního dvora poukazem na biologický proces při práci na kompostu nebo na aplikaci pro chytré telefony na šířku (jako je EcoMOBILE nebo Time Lapse 2100) pro použití na exkurze nebo stolní zážitek (jako je EcoMUVE), který lze použít ve školní počítačové učebně, které čelí strmé kartě pro hardware i software. Hardware pro simulace virtuální reality zůstává pro většinu škol nepřijatelný, ačkoli náklady klesají: virtuální sluchátka jako Oculus Rift nyní stojí spotřebitele 350 $. Škola by si mohla koupit několik sluchátek pro hru víceuživatelů ve virtuální realitě, kterou by mohli hrát čtyři studenti najednou, zatímco zbytek třídy se zapojí do rozšířené reality na stolních počítačích v okolí.
Přesto, navzdory rostoucí rozmanitosti možností a klesajícím cenám, školy, které chtějí tyto technologie použít ve třídě, čelí řadě výzev.
Má-li mít virtuální a rozšířená realita měřitelný dopad na to, jak budou budoucí generace chápat změnu klimatu a přistupovat k ní, bude klíčový přístup napříč všemi socioekonomickými třídami. Kamarainen řekl, že v některých školních obvodech s vyššími příjmy mohli studenti používat vlastní zařízení.
V mnoha školních částech po celé zemi však většina studentů nemá chytré telefony. Společnost mobilních telefonů Kajeet začala řešit tento problém tím, že nabízí školním datovým balíčkům, které poskytují WiFi s filtrováním řízeným školou, aby si mohly stanovit časové limity pro používání, což dětem umožní vzít si tablety poskytované domácí školou pouze pro práci ve škole.
Ve školách, kde Kamarainen pracuje, Harvard poskytuje studentům chytré telefony pro použití na exkurzích a platí za Wi-Fi a datové služby společnosti Kajeet (dva až tři centy na megabajt na zařízení). Harvardské aplikace fungují na chytrých telefonech i tabletech, takže je možné, aby se každá z tisíců amerických škol, které v minulých dvou letech zakoupily nebo získaly tablety, mohla zaregistrovat u společnosti Kajeet a umožnit tak používání těchto aplikací v kampusu i mimo něj . Odvětví analytici odhadují, že americké školy do konce roku 2014 nakoupí dalších 3, 5 milionu tablet a více společností, včetně společností Intel, AT&T, Fox a Qualcomm, zahájilo neziskové iniciativy na rozdávání tablet ve školách.
Kancelář ředitele
I když společnosti jako Kajeet uspějí ve zpřístupnění hardwaru pro školy, vývojáři virtuální a rozšířené reality stále čelí dlouhé cestě k tomu, aby své programy široce přijali ve vzdělávání. Logistické výzvy zahrnují zajištění financování pilotních testů, financování rozpočtu na nákup nových technologií, školení zaměstnanců a získání buy-in od rodičů, učitelů a správců.
"Stále existují střety mezi realitou toho, co se děje ve třídě, a tím, co by vědci rádi viděli v učebně, " řekl Paul Olson, specialista na terénní hry ve společnosti Game Learning Society nebo GLS na University of Wisconsin v Madisonu, který učil sedmou třídu po více než tři desetiletí. Řekl, že v dnešní době tráví hodně času vysvětlováním vědcům, jaký je život „v zákopech“, a povzbuzováním učitelů, aby experimentovali s hrami GLS, aby motivovali ty studenty, kteří „opravdu nereagují na přednášku nebo kapitolu v kniha, ale něco naprogramují. “
Zde mohou muzea s těmito technologiemi zaplnit určité mezery. „Muzeum má svobodu vystoupit z přísných pokynů a požadavků, které školy dodržují, “ řekl Dan Wempa, viceprezident pro vnější záležitosti New York Hall of Science v Queensu, který během exkurzí navštíví zhruba 1200 studentů denně. během školního roku. Nejnovější expozice muzea Connected Worlds, vytvořená se vstupem od Kamarainen, ponoří návštěvníky do digitálního interaktivního světa, který ukazuje, jak jejich akce ovlivňují životní prostředí. V jedné části výstavy návštěvníci přidávají vodu do životního prostředí a rostlina vzkvétá. V jiném přidávají příliš mnoho a způsobují záplavy. Celkově výstava posouvá přírodu dopředu, aby pomohla studentům vidět, jak jejich individuální a společenské akce poškozují nebo udržují život rostlin a zvířat, čistou vodu a čerstvý vzduch.
"Studenti mají zárodek, že vědí, že voda je důležitá, ale říkají:" Neuvědomil jsem si, že je to důležité, a neuvědomil jsem si, že to, co tady dělám, někoho ovlivňuje, "řekl Wempa.
PTA
„Nejsem nadšený, že se moje děti ponoří do tohoto typu technologie, “ řekla Megy Karydes, marketingová konzultantka a matka dvou (ve věku 7 a 9) v Chicagu. "Velice omezujeme expozici elektroniky našich dětí, protože je nechci, aby byli závislí. Na druhé straně si uvědomuji, že si musí být vědomi toho, co se děje ve světě. Vyvážím to, ale kdybych se musel mýlit z opatrnosti bych raději chodil na pěší turistiku, než aby na ni zíral. ““
Karydesovy obavy jsou mezi rodiči běžné. „Existují dva způsoby, jak se rodiče obvykle dívají na tyto hry, “ řekl Eric Klopfer, který řídí program MIT Scheller Teacher Education Program, vyvinul Time Lapse 2100 a od roku 2009 zkoumá využití rozšířené reality ve vzdělávání. "Skvělé. Moje dítě je venku, ale stále má telefon v ruce, " a další je, že mobilní zařízení a hra skutečně dostávají své dítě venku. "
Kamarainen a Grotzer také slyšeli obavy rodičů o technologii, která přerušuje zážitky přírody v přírodě u dětí, a tvrdě pracovali na navrhování her, které se cítí jako doplněk vztahu k přírodě, a nikoliv od toho.
Pilot EcoMOBILE doposud zapojil asi 1 000 studentů a Kamarainen řekl, že soustavně hovoří o tom, jak jim kousek rozšířené reality pomáhá vidět věci probíhající v jejich komunitách, kterým nikdy předtím nevěnovali pozornost. „Říká se, že to pomáhá otevřít oči jejich okolí, “ řekl Kamarainen. "Jsou si toho více vědomi a uvědomují si a věnují větší pozornost přirozenému světu."
Zastánci nakonec říkají, že tyto hry nejen doplňují a zlepšují vztahy studentů s přírodou, ale také je učí, jak systematicky myslet a vidět své vlastní role v poškozování nebo zlepšování jejich světa.
„Mladší děti říkají:„ Vytvářím svět! “, Řekla Wempa, „ a starší děti říkají: „Líbí se mi to, protože se cítil, jako bych měl kontrolu, a jako dítě nikdy nemám kontrolu. čehokoliv.' To se přenáší. Chápou, že akce mají důsledky a že mohou ovlivnit výsledky. “
Tento článek byl vytvořen společností Climate Confidential a byl vydán k opětovnému použití na základě mezinárodní licence Creative Commons Attribution 4.0 International License.
